Fission

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Schematisk bild av en fissionsprocess. uranatom bombarderas med en neutron mot den klyvningsbara atomkärnan. Kärnan blir då instabil, vilket leder till att atomkärnan går i bitar.

Fission betyder klyvning, inom kärnfysiken och kärnkemin klyvningen av atomkärnor, kärnklyvning. Vid fission frigörs energi, vilket under vissa förutsättningar leder till en kedjereaktion där enorma energimängder frisätts i form av värme, partikelstrålning och elektromagnetisk strålning. Sådana kedjereaktioner ligger till grund för kärntekniken. Fission utnyttjas så i kärnkraftverk och kärnvapen. I regel används isotoperna uran-235 och plutonium-239. Flera av restprodukterna som bildas vid fission är radioaktiva, vissa i tusentals år. Motsatsen till fission är fusion, sammanslagning av atomkärnor.

Kärnklyvning[redigera | redigera wikitext]

Atomkärnan hos vissa isotoper av grundämnen som plutonium och uran kan om de bombarderas med neutroner fånga in en neutron och därigenom bli så instabila att de klyvs.[1] I processen frigörs neutroner som i sin tur kan klyva fler atomkärnor och därigenom hålla igång en kedjereaktion. Därutöver bildas nya, mindre atomkärnor, och stora mängder energi frigörs som rörelseenergi hos klyvningsprodukterna samt gammastrålning.[1][2] När denna rörelseenergi och strålning sprids i omgivande gods, genom att partiklarna krockar med omkringliggande atomer, innebär det att värmen stiger.

Isotoper som ofta används i kärnkraftverk och vid kärnvapentillverkning är uran-235 och plutonium-239.[1] En möjlig sådan process är:

235U + 1 neutron → 236U → 92Kr + 141Ba + 3 neutroner + 200 MeV energi + γ-strålning

Klyvningsprodukterna från fissionen blir här krypton och barium, två ämnen som är starkt radioaktiva. Andra klyvningsprodukter kan vara 131I (Jod-131), 137Cs (Cesium-137) och 90Sr (Strontium-90).

Fission i kärnvapen[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: kärnvapen

Vissa typer av kärnvapen bygger på en okontrollerad fissionär kedjereaktion. I vätebomber kan en fissionssprängladdning användas för att utlösa en fusionsreaktion.

Fission i kraftverk[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: kärnkraft
Schematisk bild över en kokvattenreaktor.

Atomklyvningen i kärnkraftverk är till skillnad från den i kärnvapen kontrollerad. De ämnen som skall klyvas utgörs av bränslestavar ihopsatta i knippen. Moderatorer som vatten eller grafit används för att tvinga ner hastigheten på neutronerna, och vid behov bromsas hela kedjereaktionen. Den frigjorda energin samlas i kylvatten i form av värme. Ur värmen hämtas rörelseenergi som driver turbiner och generatorer.[2]

Se även[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b c] Ellenberger, Bengt; Hasselqvist, Per Johan; Lång, Öjevind; Nyqvist, Per; Tunek, Viveka (2009). Hammarström, Stina. red. Allt du behöver veta för att överleva i det 21:a århundradet. Italien: Prisma. sid. 151. ISBN 978-91-518-5098-6 
  2. ^ [a b] Ellenberger, Bengt; Hasselqvist, Per Johan; Lång, Öjevind; Nyqvist, Per; Tunek, Viveka (2009). Hammarström, Stina. red. Allt du behöver veta för att överleva i det 21:a århundradet. Italien: Prisma. sid. 173. ISBN 978-91-518-5098-6 

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]